CN116569204A

CN116569204A - 数据储存方法、数据储存程序以及信息处理装置

Info

Publication number: CN116569204A
Application number: CN202180082370.2A
Authority: CN
Inventors: 宫前刚; 小樱文彦
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2021-01-13
Filing date: 2021-01-13
Publication date: 2023-08-08
Also published as: US20230325823A1; JP7469715B2; EP4280150A4; WO2022153375A1; EP4280150A1; JPWO2022153375A1

Abstract

本发明减少在区块链中处理的数据量。信息处理装置(10)获取表示生产者(1、2)的生产实绩的第一数据(6)、和表示消费者(3)的消费实绩的第二数据(7)。信息处理装置(10)生成证明如下情形的证明信息(8b)，即满足针对分配生产实绩量的交易资源作为消费实绩量的交易资源的供给源的情况的第一数据(6)和第二数据(7)的匹配性的条件。信息处理装置(10)生成包含证明信息(8b)且数据尺寸比第一数据(6)以及第二数据(7)的总数据尺寸小的第三数据(8)。而且，信息处理装置(10)在储存有交易资源的供给权的交易历史的区块链(5)中储存包含第三数据(8)的、表示交易资源被消费者(3)消费的事务记录(5b)。

Description

数据储存方法、数据储存程序以及信息处理装置

技术领域

本发明涉及数据储存方法、数据储存程序以及信息处理装置。

背景技术

与很多用户参加的交易相关的数据通过某些方法利用账本进行管理。若在集中式的平台上管理账本，则必须持续证明进行该平台的维持管理的第三方机构是否能够真正信赖。特别是若平台成长且管理者的责任、权限增大的情况下、包含管理者在内的平台的用户之间的利害关系复杂化，则该证明变得非常困难。

近年来，提出了不放置能够信赖的第三方机构而能够进行非集中式的账本管理的基于区块链的账本管理。区块链是构成网络的多个节点保持同一数据库的分布式账本技术之一。在区块链中，网络上的事务组作为区块被集中处理，通过散列函数连接各区块。只要不变更后续的全部的区块，则无法追溯变更在区块链中记录的区块的数据，使用区块链的账本管理的平台相对于改变的安全性高。

区块链的交易历史是公开的，交易历史的篡改困难，因此在加密资产的账本管理等各种领域被利用。作为利用区块链的技术的一个例子，提出了一种电力交易系统，促使以对环境有贡献的方法消费对环境有贡献的电力，实现可再生能源的引入和普及的促进。

专利文献1：日本特开2020-107202号公报。

在区块链中分布管理账本，因此与在服务器中一并管理的数据库相比，存储成本变高。该问题在要处理的数据量变大时显著。例如，在电力等的资源交易中从生产者购入实际消费的资源的情况下，将购入对象期间内的生产实绩和消费实绩进行比较。资源的生产实绩、消费实绩的数据依次生成，因此若想要包含这些数据在区块链中进行管理，则在区块链中管理的数据量庞大化，导致存储成本的增大。

发明内容

在一个方面中，本发明的目的在于减少在区块链中处理的数据量。

在一个方案中，提供基于计算机的数据储存方法。

计算机获取表示生产者生产的交易资源的生产实绩的第一数据、和表示消费者消费的交易资源的消费实绩的第二数据。接下来，计算机生成证明信息，该证明信息证明如下情形，即满足针对分配生产者的生产实绩量的交易资源作为消费者的消费实绩量的交易资源的供给源的第一数据和第二数据的匹配性的条件。并且，计算机生成包含证明信息且数据尺寸比第一数据以及第二数据的总数据尺寸小的第三数据。而且，计算机在储存有生产者生产的交易资源的供给权的交易历史的区块链中储存包含第三数据的表示交易资源被消费者消费的事务记录。

根据一方式，能够减少在区块链中处理的数据量。

本发明的上述以及其它目的、特征以及优点通过与表示作为本发明的例子优选的实施方式的附图相关的以下的说明而变得明确。

附图说明

图1是表示第一实施方式所涉及的数据储存方法的一个例子的图。

图2是表示电力交易系统的结构的一个例子的图。

图3是表示节点的硬件的一个例子的图。

图4是表示各节点的功能的一个例子的框图。

图5是表示电力供给权的交易的概要的图。

图6是表示电力供给权的交易的一个例子的图。

图7是表示电力供给权的交易的第一例的图。

图8是表示电力供给权的交易的第二例的图。

图9是表示电源供给权事务记录的数据结构的一个例子的图。

图10是表示智能电表记录和电力匹配记录所包含的信息的一个例子的图。

图11是表示电力匹配的一个例子的图。

图12是表示交易对象的电力的总电力供给期间开始前的处理步骤的一个例子的时序图。

图13是表示交易对象的电力的总电力供给期间开始后的处理步骤的一个例子的时序图。

图14是表示非化石证书的发行和验证的处理步骤的一个例子的时序图。

具体实施方式

以下，参照附图对本实施方式进行说明。此外，各实施方式能够在没有矛盾的范围内组合多个实施方式来实施。

〔第一实施方式〕

首先，对第一实施方式进行说明。第一实施方式是用于在区块链中管理资源的供给权的交易，在区块链外管理资源的生产实绩和消费实绩，从而减少在区块链中处理的数据量的数据储存方法。

图1是表示第一实施方式所涉及的数据储存方法的一个例子的图。图1示出区块链系统4和区块链系统4外的信息处理装置10。

区块链系统4例如包含多个计算机，多个计算机通过P2P(Peer to Peer：对等网络)连接。区块链系统4所包含的计算机也有时称为节点。在区块链系统4中，在多个节点分布储存有区块链5。

在区块链5储存有关于由生产者1、2生产且被消费者3消费的交易资源的供给权的交易账本。交易资源例如是电力等的能源资源。交易资源例如也包括利用生物体具有的能源的生物燃料。在转让交易资源的供给权的情况下，在区块链5中登记有表示该转让交易的事务记录5a、5b。

生产者1、2具有在自身具有的生产设备中生产的交易资源的供给权。而且，生产者1、2能够将交易资源的供给权转让给第三方。

例如，若生产者1、2转让交易资源的供给权，则表示该交易内容的事务记录5a被登记于区块链5。事务记录5a示出了ID“A”的生产者1和ID“B”的生产者2将交易资源转让给ID“D”的中介人这一情形。

信息处理装置10例如是具有存储部11和处理部12的计算机。信息处理装置10例如通过执行描述有规定的处理步骤的数据储存程序，能够实施第一实施方式所涉及的数据储存方法。存储部11例如是信息处理装置10具有的存储器或者存储装置。处理部12例如是信息处理装置10具有的处理器或者运算电路。

信息处理装置10例如是具有生产者1、2生产的交易资源的供给权的中介人(ID[D])具有的装置。中介人“D”能够在生产者1、2生产了交易资源之后与消费者3(ID[C])签订基于该交易资源的供给权的供给合同。履行该供给合同的前提是基于生产者1、2的交易资源的生产实绩为基于消费者3的消费实绩以上。

因此，信息处理装置10的处理部12获取表示生产者1、2生产的交易资源的生产实绩的第一数据6、和表示消费者3消费的交易资源的消费实绩的第二数据7。例如，处理部12获取表示通过安装于生产者1、2各自的生产设备的测量器测量出的生产量的时间序列变化的数据，作为第一数据6。例如，处理部12获取表示通过安装于消费者3的消费设备的测量器测量出的消费量的时间序列变化的数据，作为第二数据7。处理部12将获取到的第一数据6和第二数据7储存于存储部11。

处理部12生成证明信息8b，该证明信息证明如下情形，即满足对于分配生产者1、2的生产实绩量的交易资源作为消费者3的消费实绩量的交易资源的供给源的情况的第一数据6和第二数据7的匹配性的条件。证明信息8b例如是零知识证明的值。作为零知识证明，例如使用非交互零知识证明。

例如，处理部12在规定的资源供给期间内的每个单位期间，将第一数据6所示的生产实绩和第二数据7所示的消费实绩进行比较。处理部12生成证明满足针对各单位期间存在消费量分量的生产量这一条件的证明信息8b。

另外，处理部12也可以计算第二数据7所示的消费实绩的总量(总消费实绩)的承诺函数的值8a。在该情况下，处理部12除了满足第一数据6和第二数据7的匹配性的条件之外，还生成证明承诺函数的值8a正确这一情形的证明信息8b。

并且，处理部12生成包含证明信息8b且数据尺寸比第一数据6以及第二数据7的总数据尺寸小的第三数据8。此外，处理部12在证明信息8b中证明了承诺函数的值8a正确的情况下，在第三数据8中包含承诺函数的值8a。

处理部12在储存有生产者1、2生产的交易资源的供给权的交易历史的区块链5中储存包含第三数据8的表示交易资源被消费者消费这一情形的事务记录5b。例如，处理部12将事务记录5b发送到区块链系统4。在区块链系统4中，验证事务记录5b的合法性。例如，区块链系统4内的一个节点基于证明信息8b，验证满足第一数据6和第二数据7的匹配性的条件这一情形。该节点在合法的情况下将包含事务记录5b的区块追加到区块链5中。

这样，生产实绩和消费实绩的管理在区块链系统4外进行，在区块链中储存有将生产实绩和消费实绩汇总而生成的第三数据。由此，能够减少区块链5的数据量。此外，采取生产实绩和消费实绩的匹配性由证明信息8b证明。因此，通过在区块链系统4中验证证明信息8b，从而能够不在区块链系统4内管理第一数据6以及第二数据7，而验证采取生产实绩和消费实绩的匹配性。如果证明信息8b是零知识证明的值，则区块链系统4的节点通过实施所应用的零知识证明的验证处理，能够验证证明信息8b的合法性。

如果在区块链系统4外管理生产实绩和消费实绩，则也能够将生产者的生产实绩以及消费者的消费实绩设为隐匿状态。即，若在区块链系统4内管理生产实绩和消费实绩，则生产实绩和消费实绩不得不成为公开信息。与此相对，如果在区块链系统4外管理生产实绩和消费实绩，则能够在处理生产实绩和消费实绩的信息处理装置10等中管理生产实绩和消费实绩作为非公开的信息。其结果，保护生产者以及消费者的隐私。

另外，在区块链系统4中，例如，能够以UTXO(Unspent Transaction Output：未花费的交易输出)方式管理区块链5上的供给交易资源的权利的交易信息。在该情况下，区块链系统4内的节点通过生产者1、2的生产期间和每单位时间的生产量，确定成为UTXO方式中的输入和输出的对象的交易资源。这样，以生产期间和生产量的二维的信息确定成为交易对象的交易资源，从而能够在如电力那样要求生产期间和消费期间匹配的交易资源的供给权的交易中应用UTXO方式。而且，通过利用UTXO方式，能够抑制相同的交易资源被转让到多个对象(双重计数)。

此外，生产者1、2以及消费者3的合法性能够使用电子签名技术来证明。例如，信息处理装置10的处理部12获取关于生产实绩的包含生产者1、2的第一电子签名的第一数据6，并且获取关于消费实绩的包含消费者3的第二电子签名的第二数据7。而且，处理部12除了满足生产实绩和消费实绩的匹配性的条件之外，还生成证明生产者1、2的第一电子签名和消费者3的第二电子签名合法这一情形的证明信息8b。

由此，保证第一数据6是区块链5所示的供给权的生产者的生产实绩。另外，消费者3是谁也由证明信息8b证明。能够证明消费者3例如在消费者3证明消费了使用非化石能源而生产的交易资源的情况下是有用的。

此外，能够转让生产者1、2生产的交易资源的是具有该交易资源的供给权的人(例如ID“D”的中介人)。因此，信息处理装置10的处理部12例如将包含具有在区块链5中供给交易资源的权利的人的电子签名的事务记录5b储存于区块链5中。由此，在区块链系统4中，能够确认是具有供给交易资源的权利的人的意思的转让交易的事务记录5b。

〔第二实施方式〕

接下来，对第二实施方式进行说明。第二实施方式涉及在区块链中管理电力交易的账本的情况下的数据量的减少。

＜系统结构＞

图2是表示电力交易系统的结构的一个例子的图。在网络20中连接有区块链系统30所包含的多个节点400、400a、···。多个节点400、400a、···彼此通过P2P通信连接。多个节点400、400a、···联系地进行动作，从而电力交易的账本由区块链分布管理。

电力交易在发电企业41a、41b、···、零售电力企业43a、43b、···以及电力消费者42a、42b、···之间进行。电力交易的参加者即用户具有分别与网络20连接的节点100、100a、···、200、200a、···、300、300a、···、400、400a、···。节点100、100a、···、200、200a、···、300、300a、···、400、400a、···是供给电力的权利的交易中使用的计算机。

发电企业41a具有物理发电设备51a。物理发电设备51a是使用石油、天然气、煤炭等化石燃料的发电设备、或者使用水力、太阳能、风力等可再生能源的发电设备。物理发电设备51a将发电的电力供给到供电网(变电、送电、配电的系统)。在物理发电设备51a安装有智能电表53a，利用智能电表53a测量发电的电力。智能电表53a与网络20连接。智能电表53a测量出的电力由发电企业41a的节点200读出。

同样地，发电企业41b也具有安装有智能电表53b的物理发电设备51b。智能电表53b测量出的电力由发电企业41b的节点200a读出。

电力消费者42a具有电力消费设备52a。电力消费设备52a是工厂、住宅、办公室等具有使用电力的机器的设备。电力消费设备52a经由供电网接受电力的供给。在电力消费设备52a安装有智能电表53c，利用智能电表53c测量消费的电力。智能电表53c与网络20连接。智能电表53c测量出的电力由电力消费者42a的节点300读出。

同样地，电力消费者42b也具有安装有智能电表53d的电力消费设备52b。智能电表53d测量出的电力由电力消费者42b的节点300a读出。

零售电力企业43a、43b、···使用节点100、100a、···，例如从发电企业41a、41b、···买下电力供给权，在该电力供给权的范围内向电力消费者42a、42b、···出售电力。也能够在零售电力企业43a、43b、···之间交易电力供给权。

电力供给权的交易通过区块链管理账本。例如，在发电企业41a卖出电力供给权的情况下，节点200生成表示电力供给权的交易内容的事务记录(电力供给权事务记录)。节点20a将生成的电力供给事务记录发送到区块链系统30的任意一个节点中。若通过区块链系统30验证电力供给事务记录的合法性，则该电力供给事务记录被登记于区块链。

非化石价值验证者44通过节点500验证非化石证书的合法性，进行利用了由可再生能源发电的电力的认定。非化石证书是使由可再生能源发电的电力的非化石价值证书化而成的证书。非化石证书在供给由可再生能源发电的电力的零售电力企业43a的节点100中发行。所发行的非化石证书被交给接受到相应的电力的供给的电力消费者42a的节点300。电力消费者42a将非化石证书从节点300发送到节点500。于是，节点500验证非化石证书合法。

图3是表示节点的硬件的一个例子的图。在图3中，代表性地示出节点100的硬件结构。

节点100通过处理器101控制整个装置。在处理器101经由总线109连接有存储器102和多个周边设备。处理器101也可以是多处理器。处理器101例如是CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)、MPU(Micro Processing Unit：微处理器)或者DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)。也可以由ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit：专用集成电路)、PLD(Programmable Logic Device：可编程逻辑器件)等电子电路实现通过处理器101执行程序来实现的功能的至少一部分。

存储器102作为节点100的主存储装置被使用。在存储器102暂时储存有使处理器101执行的OS(Operating System：操作系统)的程序、应用程序的至少一部分。另外，在存储器102储存有基于处理器101的处理所利用的各种数据。作为存储器102，例如使用RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等易失性的半导体存储装置。

作为与总线109连接的周边设备，有存储装置103、GPU(Graphics ProcessingUnit：图形处理器)104、输入接口105、光学驱动器装置106、设备连接接口107以及网络接口108。

存储装置103相对于内置的记录介质，以电气或者磁气的方式进行数据的写入以及读出。存储装置103作为计算机的辅助存储装置被使用。在存储装置103储存有OS的程序、应用程序以及各种数据。此外，作为存储装置103，例如能够使用HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive：固态驱动器)。

GPU104是进行图像处理的运算装置，也被称为图形控制器。在GPU104连接有监视器21。GPU104根据来自处理器101的命令，使图像显示于监视器21的画面。作为监视器21，有使用有机EL(Electro Luminescence：电致发光)的显示装置、液晶显示装置等。

在输入接口105连接有键盘22和鼠标23。输入接口105将从键盘22、鼠标23送来的信号发送到处理器101。此外，鼠标23是定位设备的一个例子，也能够使用其它的定位设备。作为其它的定位设备，有触摸面板、平板、触摸板、轨迹球等。

光学驱动器装置106利用激光等，进行记录于光盘24的数据的读取、或者向光盘24的数据的写入。光盘24是像通过光的反射可读取那样记录有数据的便携式的记录介质。在光盘24中，有DVD(Digital Versatile Disc：数字多功能光盘)、DVD－RAM、CD－ROM(Compact Disc Read Only Memory：光盘只读存储器)、CD－R(Recordable：可录的)/RW(ReWritable：可重写的)等。

设备连接接口107是用于将周边设备与节点100连接的通信接口。例如，能够在设备连接接口107连接存储器装置25、存储器读写器26。存储器装置25是搭载与设备连接接口107的通信功能的记录介质。存储器读写器26是进行向存储卡27的数据的写入、或者从存储卡27的数据的读出的装置。存储卡27是卡型的记录介质。

网络接口108与网络20连接。网络接口108经由网络20，在与其它计算机或者通信设备之间进行数据的收发。网络接口108是通过电缆与例如开关、路由器等有线通信装置连接的有线通信接口。另外，网络接口108也可以是通过电波与基站、接入点等无线通信装置通信连接的无线通信接口。

节点100能够通过以上那样的硬件实现第二实施方式的处理功能。图2所示的其它节点31、32、···、200、300、400、500、600也能够通过与节点100相同的硬件来实现。另外，第一实施方式所示的装置也能够通过与图3所示的节点100相同的硬件来实现。

节点100例如通过执行记录于计算机可读取的记录介质的程序，来实现第二实施方式的处理功能。描述了使节点100执行的处理内容的程序能够记录于各种记录介质。例如，能够将使节点100执行的程序储存于存储装置103。处理器101将存储装置103内的程序的至少一部分加载到存储器102，执行程序。另外，也可以将使节点100执行的程序记录于光盘24、存储器装置25、存储卡27等便携式记录介质。储存于便携式记录介质的程序例如通过来自处理器101的控制，安装于存储装置103之后，能够执行。另外，处理器101也可以从便携式记录介质直接读出程序来执行。

＜电力供给权的交易所要求的技术要件＞

通过图2、图3所示的结构的系统，实施电力供给权的交易。此处，对进行电力供给权的交易的系统所要求的技术要件进行说明。

[非集中性]

首先的要件是非集中性的系统。即，要求在不放置可信赖的第三方机构的前提下，能够正确地运用事务系统。

[跟踪性]

第二个要件是具有跟踪性。物理发电设备51a、51b有时是例如像家庭的太阳光发电设备那样使用可再生能源的发电设备。基于由可再生能源发电的电力的电力供给权例如被转让到零售电力企业43a、43b，基于该电力供给权向电力消费者42a、42b供给电力。作为电力消费者42a、42b的企业若购入由太阳能、水力、地热等非化石电源发电的电力并消费，则在CSR(Corporate Social Responsibility：企业社会责任)的观点上被较高地评价。因此，电力消费者42a、42b在购入由非化石电源发电的电力时，有时希望获取证明此的信息(非化石价值证书)。为了确认非化石电力的消费者从非化石价值的验证者取得非化石价值，能够证明是基于何时由哪种物理发电设备发电的电力的非化石价值是重要的。因此，要求能够正确地跟踪电力供给权的交易的历史。

[防止双重计数]

第三个要件是防止电力供给权的双重计数。电力的交易中的双重计数是在一个物理发电设备中在某个期间发电的电力供给权被转让给不同的两个对象。这为了防止各物理发电设备的各时刻的发电实绩被滥用为多个不同的发电实绩是重要的。

[可伸缩性]

第四个要件是具有高的可伸缩性。向个人的房屋的小规模的太阳能发电系统的引入一般化，存在100万件规模的小规模发电企业。为了交易由这些小规模发电企业发电的电力供给权，要求能够管理100万件以上的接近实时的(以30分钟为单位的)非化石电力的供需匹配的事务性能。

[存储成本]

第五个要件是较低地抑制存储成本。电力由物理发电设备51a、51b生产，被电力消费设备52a、52b消费。要求准确地管理由这些设备产生的发电实绩和电力消费实绩。安装于物理发电设备51a、51b的智能电表53a、53b每30分钟，生成包含过去30分钟发电的电力量的智能电表记录。另一方面，电力消费设备52a、52b的智能电表53c、53d每30分钟，生成包含过去30分钟消费的电力量的智能电表记录。其结果，大量生成智能电表记录。因此，为了形成在长时间内可运用的系统，将用于管理庞大量的智能电表记录的存储成本抑制得较低是重要的。

[隐私]

第六个要件是能够保护用户的隐私。被定位为隐私信息的是例如电力发电实绩以及电力消费实绩的智能电表的数据。要求不向电力交易的当事人以外的用户公开智能电表的数据即可。

＜用于满足要件的技术概要＞

在第二实施方式中，为了满足以上的六个要件，提供使用区块链的系统。但是，在仅使用区块链中，不能满足电力供给权的交易所要求的全部的技术要件。特别是存在以下那样的课题。

首先，区块链与通常的数据库相比存储成本高，另外，用于验证数据的匹配性的处理慢。并且，区块链在全部的用户间共享数据，因此若以保持原样的形式将电力发电实绩、电力消费实绩储存于区块链，则不能保护隐私。

即，区块链是能够分布式管理交易的账本的技术，通过利用区块链能够构建非集中式的系统。但是，区块链存在若事务数变得过多则无法迅速地处理的可伸缩性问题。因此，将通过很多物理发电设备或者电力消费设备每30分钟生成的庞大的智能电表记录全部作为事务储存于区块链是困难的。

因此，在第二实施方式的系统中，并不是将庞大的智能电表记录储存于区块链，而将通过汇总智能电表记录而尺寸下降的电力匹配记录储存于区块链。由此，能够抑制储存于区块链的数据尺寸，能够解决可伸缩性问题。

电力匹配记录是通过将与由某个物理发电设备发电的电力对应的智能电表记录和消费其电力的消费设备的智能电表记录汇总而生成的记录。在电力匹配记录中包括“消费设备ID”“总电力供给期间”“总电力量承诺”“零知识证明”“基于虚拟发电设备的电子签名”，但数据尺寸比汇总源的多个智能电表记录的数据的总量小。因此，如果是电力匹配记录，则即使储存于区块链，也能抑制在区块链中处理的数据量的增大。

而且，在第二实施方式的系统中，在储存于区块链的电力匹配记录中包含“总电力量承诺”和“零知识证明”，从而通过零知识证明来证明采取发电实绩和电力消费实绩的匹配性。由此，例如，能够隐匿各自的智能电表记录所包含的发电实绩以及电力消费实绩的状态下执行发电量的总量以及消费量的总量是否匹配的验证。

这样，根据第二实施方式所涉及的电力交易系统，尺寸下降的电力匹配记录储存于区块链。由此，能够提供电力交易区块链系统，该系统能够解决区块链的可伸缩性问题，并且通过零知识证明技术，在隐匿发电实绩以及电力消费实绩的状态下验证电力交易的合法性。

此外，如果压缩将物理发电设备的智能电表记录和消费设备的智能电表记录合并后的数据，则能够减小数据尺寸。因此，如果使用数据压缩技术，则能够减少区块链的容量。但是，登记于区块链的数据成为公开信息。因此，通过对压缩后的数据进行解压缩，智能电表记录的内容也被第三方看见。因此，为了满足隐私保护的要件且减少区块链的数据尺寸，在区块链外管理智能电表记录，仅将电力匹配记录登记于区块链是适当的。

电力供给权的交易在发电企业41a、41b、···、电力消费者42a、42b、···以及零售电力企业43a、43b、···之间进行。其中，零售电力企业43a、43b、···在电力供给权的交易中，能够作为虚拟发电设备的运用者来处理。另外，发电企业41a、41b、···各自有可能运用多个物理发电设备。同样地，电力消费者42a、42b、···有可能运用多个电力消费设备。

这样，交易电力供给权的用户和物理发电设备或电力消费设备不1对1对应。而且，实际的电力的供给和消费经由虚拟发电设备，在物理发电设备与电力消费设备之间进行。因此，为了进行考虑发电实绩和电力消费实绩的交易，要求分别识别虚拟发电设备、物理发电设备、电力消费设备。因此，分别对虚拟发电设备、物理发电设备、电力消费设备预先赋予唯一的标识(电力设备ID)，使用电力设备ID管理电力供给权的交易、发电实绩、电力消费实绩。此时，系统上处理虚拟发电设备、物理发电设备、电力消费设备的每一个设备，作为电力供给权的交易主体。以下，将虚拟发电设备、物理发电设备以及电力消费设备总称为电力设备。

＜用于电力供给权的交易的节点的功能＞

接下来，对为了利用区块链交易电力供给权而各节点具有的功能进行说明。

图4是表示各节点的功能的一个例子的框图。发电企业41a的节点200具有智能电表记录提供部210和事务生成部220。

智能电表记录提供部210从安装于物理发电设备51a(参照图2)的智能电表53a定期获取物理发电设备51a中的表示发电量的时间转移的智能电表记录。智能电表记录提供部210向具有出售由物理发电设备51a发电的电力的权利的零售电力企业的节点发送获取到的智能电表记录。

事务生成部220在发电企业41a将电力供给权卖给零售电力企业的情况下，生成表示交易内容的电力供给权事务记录。事务生成部220将生成的电力供给权事务记录发送到区块链系统30内的任意一个节点。另外，事务生成部220将生成的电力供给权事务记录发送到运用电力供给权的转让目的地的电力设备(例如虚拟发电设备)的用户(例如零售电力企业)的节点。

发电企业41a以外的发电企业41b、···具有的节点200a、···也具有与节点200相同的功能。

电力消费者42a的节点300具有智能电表记录提供部310和非化石证书管理部320。

智能电表记录提供部310从安装于电力消费设备52a(参照图2)的智能电表53c定期地获取电力消费设备52a中的表示消费电力的时间转移的智能电表记录。在签订了从具有由电力消费设备52a消费的电力量的电力供给权的零售电力企业接受电力的共享的合同的情况下，智能电表记录提供部310向该零售电力企业的节点发送获取到的智能电表记录。

非化石证书管理部320在购入由非化石能源发电的电力的出售的权利的情况下，从该电力的出售源获取非化石证书。非化石证书管理部320将获取到的非化石证书储存于存储器或者存储装置。而且，非化石证书管理部320将消费了由非化石能源发电的电力的情况向第三方(例如非化石价值验证者44)发送非化石证书。

电力消费者42a以外的电力消费者42b、···具有的节点300a、···(参照图2)也具有与节点300相同的功能。

零售电力企业43a的节点100具有智能电表记录管理部110、匹配部120、事务生成部130、事务存储部140以及非化石证书发行部150。

智能电表记录管理部110根据表示零售电力企业43a签订了基于电力供给权的电力共享合同的信息的输入，获取与该电力供给权对应的物理发电设备和电力供给目的地的电力消费设备的智能电表记录。智能电表记录管理部110将获取到的智能电表记录储存于存储器102或存储装置103。

匹配部120验证成为电力供给合同的对象的与电力供给权对应的物理发电设备的发电实绩和电力消费设备的电力消费实绩的匹配性。在能够确认匹配性的情况下，指示事务生成部130生成电力供给权事务记录。

事务生成部130生成包括表示所交易的总电力量的总电力量承诺和证明采取发电实绩和电力消费实绩的匹配性的零知识证明的电力供给权事务记录。而且，事务生成部130将生成的电力供给权事务记录发送到区块链系统30内的任意一个节点。另外，事务生成部130将电力供给权事务记录的生成所使用的信息储存于事务存储部140。并且，事务生成部130向运用电力供给权的转让目的地的电力设备(例如其它的虚拟发电设备)的用户(例如其它的零售电力企业)的节点发送生成的电力供给权事务记录。

事务生成部130在从其它的节点接收到该节点生成的电力供给权事务记录的情况下，将接收到的电力供给权事务记录储存于事务存储部140。

事务存储部140存储事务生成部130生成的电力供给权事务记录。另外，事务存储部140存储从其它的节点向节点100发送的电力供给权事务记录(将与节点100对应的虚拟发电设备设为电力供给权的转让目的地的电力供给权事务记录)。

非化石证书发行部150根据来自由非化石能源发电的电力的电力供给权的出售目的地的电力消费者的委托，发行非化石证书。例如，非化石证书发行部150基于储存于事务存储部140的电力供给权事务记录生成非化石证书。而且，非化石证书发行部150将生成的非化石证书发送到委托发行的电力消费者的节点。

零售电力企业43a以外的零售电力企业43b、···具有的节点100a、···(参照图2)也具有与节点100相同的功能。

构成区块链系统30的节点400具有智能合约410和区块链平台420。

智能合约410自动执行使用了区块链的交易合同。例如，智能合约410若接收到电力供给权事务记录，则基于该事务记录所示的交易内容，验证是否满足预先设定的交易的成约条件。而且，智能合约410在满足交易的成约条件的情况下，进行电力供给权事务记录向区块链平台420的储存处理。

区块链平台420与区块链系统30内的其它节点400a、···连系，使用区块链的结构来管理电力供给权的交易的账本。例如，区块链平台420追加包括从智能合约410接收到的电力供给权事务记录的区块作为区块链的新的区块。区块链平台420在将区块追加到区块链的情况下，将区块链发送到构成区块链系统30的其它节点400a、···，分布管理区块链。

区块链存储部421存储表示电力供给权的交易的区块链。例如，在区块链存储部421中储存有由智能合约410或者构成区块链系统30的其它节点400a、···更新后的区块链。

构成区块链系统30的节点400以外的节点400a、···也具有与节点400相同的结构。

此外，连接图4所示的各要素间的线表示通信路径的一部分，也能够设定图示的通信路径以外的通信路径。例如，由区块链系统30管理的区块链是公开信息，也能够从区块链系统30外的任一个节点来参照。另外，图4所示的各节点内的各要素的功能例如能够通过使计算机执行与该要素对应的程序模块来实现。

＜电力供给权的交易的概要＞

图5是表示电力供给权的交易的概要的图。如图5所示，电力供给权的交易在区块链60内被管理。另一方面，发电实绩和电力消费实绩在区块链60外被管理。

上述的电力供给权所要求的要件中的非集中性能够通过利用区块链60来实现。跟踪性以及防止双重计数通过在区块链60中进行使用UTXO(Unspent Transaction Output：未消费交易输出)方式的电力供给权管理来实现。

UTXO方式是通过合计某个用户(例如零售电力企业)的未使用事务，计算该用户具有的权利(例如电力供给权)的总量的方式。若采用UTXO方式，则在表示电力供给权的转让的电力供给权事务记录中，转让源的用户具有的电力供给权被设定为输入。转让的电力供给权被设定为该电力供给权事务记录的输出。某个用户通过输出指定的电力供给权中的未作为其它的电力供给权事务记录的输入被使用的电力供给权表示没有从该用户向其它的用户转让的(自身持有的)电力供给权。

在UTXO方式中，不能将相同的资源转让给不同的多个他人。因此，通过UTXO方式交易电力供给权，从而能够防止电力供给权的交易的双重计数。另外，在UTXO方式中，以输入和输出的形式将电力供给权的转让人和受让人显示于电力供给权事务记录中。其结果，能够正确地跟踪电力供给权的交易的历史(满足跟踪性的要件)。

存储成本的要件通过将汇总了智能电表记录75a、75b、···、76a、76b、···、77a、77b、···的电力匹配记录78登记于区块链60而实现。可伸缩性的要件能够通过在区块链60外进行与交易对象的电力供给权对应的物理发电设备的发电实绩和受让人的电力消费设备的电力消费实绩的匹配来实现。

并且，区块链系统30外的各节点秘密地管理智能电表记录。而且，区块链系统30外的各节点使用承诺方案隐藏总电力供给量，并且通过零知识证明78b证明匹配结果的合法性。由此，实现隐私的保护。

在图5中示出了零售电力企业获取物理发电设备A和物理发电设备B的电力供给权，该零售电力企业向具有电力消费设备G的电力消费者转让电力供给权的情况下的例子。此外，系统上处理为零售电力企业运用虚拟发电设备D。以下示出这样的交易的概略。

在区块链系统30中，管理电力供给权的账本在区块链60中生成。电力供给管理在大多情况下，在一个月这样的集中的期间进行，因此数据量不会庞大。因此，在区块链60上管理与电力供给权的交易相关的全部的电力供给权事务记录。

例如，在区块61中记录有具有物理发电设备A的发电企业具有电力供给权71，具有物理发电设备B的发电企业具有电力供给权72。在电力供给权71、72中设定由物理发电设备预定发电的电力和发电期间。

具有虚拟发电设备D的零售电力企业在与各发电企业之间签订电力供给权71、72的转让合同。该转让合同例如在电力供给权71、72所设定的发电期间的开始前进行。若签订转让合同，则发电企业使用自身具有的节点生成表示电力供给权71、72的转让内容的电力供给权事务记录70a、70b。而且，各发电企业的节点将电力供给权事务记录70a、70b发送到区块链系统30内的节点。

在区块链系统30中，在确认电力供给权事务记录70a、70b的内容合法后，将包含电力供给权事务记录70a、70b的新的区块62登记于区块链60。在区块62中示出了运用虚拟发电设备D的零售电力企业具有包含两个电力供给权71、72的电力供给权73。另外，在区块62中包含上一个区块61的散列值。由此，抑制交易历史的篡改。

此外，在区块链系统30中，为了防止发电实绩的双重计数，以UTXO方式管理电力供给权的交易，以使不会将各物理发电设备的各时刻的电力供给权分配给多个不同的电力消费设备。

接下来，运用虚拟发电设备D的零售电力企业在与具有电力消费设备G的电力消费者之间签订基于电力供给权73的电力的供给。若电力供给权71、72所设定的发电期间结束，则运用虚拟发电设备D的零售电力企业通过自身具有的节点收集智能电表记录75a、75b、···、76a、76b、···、77a、77b、···。以下，运用虚拟发电设备D的是零售电力企业43a(参照图2)，该零售电力企业43a使用节点100进行电力供给权的交易。

在智能电表记录75a、75b、···、76a、76b、···、77a、77b、···中示出了要转让的电力供给权73所示的发电期间的一定时间(例如30分钟)间隔的发电以及电力消费实绩。零售电力企业43a的节点100基于物理发电设备A和物理发电设备B的智能电表记录75a、75b、···、76a、76b、···，计算成为交易的对象的发电期间的一定时间间隔的发电量(发电实绩)。另外，节点100基于电力消费设备G的智能电表记录77a、77b、···，计算成为交易的对象的发电期间的一定时间间隔的电力消费量(电力消费实绩)。

接下来，节点100生成表示电力发电实绩和电力消费实绩的匹配正确的电力匹配记录78，并发送到区块链系统30。在电力匹配记录78中包含关于总电力供给量的承诺(总电力量承诺78a)，以隐藏总电力供给量。另外，在电力匹配记录78中包含证明采取与转让的电力供给权73对应的物理发电设备A、B的发电实绩和转让目的地的电力消费设备G的电力消费实绩的匹配性的零知识证明78b。

接收到电力匹配记录78的区块链系统30将包含电力匹配记录78的区块63登记于区块链60。此时，区块链系统30将电力匹配记录78与和电力供给权73向电力消费者的转让相关的电力供给权事务记录70c所示的向电力消费设备G的电力供给权74所对应的UTXO建立关联。

这样，代替以30分钟为单位的大量的智能电表记录，将汇总后的电力匹配记录78记录于区块链60。由此，区块链60的可伸缩性以及存储成本的问题解决。此时，为了不公开智能电表记录而证明区块链60的内部数据和外部数据具有匹配性，利用零知识证明78b。由此，发电企业的发电实绩、电力消费者的电力消费实绩的隐匿状态被保护，隐私的问题也被解决。

此外，在将电力匹配记录78记录于区块链60时，智能合约410进行零知识证明的验证。因此，能够抑制不合法的电力匹配记录被记录于区块链60上的情况。

＜UTXO方式向电力供给权的交易的应用＞

接下来，对基于UTXO方式的电力供给权的交易进行具体说明。

图6是表示电力供给权的交易的一个例子的图。电力供给权71～74通过具有供给电力的权利的发电期间和在该期间发电的预定电力，示出能够供给的电力。若通过以横轴为时刻、以纵轴为电力的图表表示，则能够由电力供给权71～74分别供给的电力以矩形示出。能够由虚拟发电设备D供给的电力成为能够由物理发电设备A和物理发电设备B的各个供给的电力的合计。

在将电力供给权73的可发电的电力的一部分转让给运用电力消费设备G的电力消费者的情况下，表示能够由虚拟发电设备D供给的电力的矩形的范围内的电力被转让到电力消费设备G，作为电力供给权74。

这样，在区块链系统30中，以基于时刻和电力的二维的信息确定交易对象的电力供给权，利用UTXO方式进行管理。电力供给权的管理在大多的情况下，在一个月这样的集中的期间内进行。因此，数据量不会庞大。因此，能够在区块链60上管理全部的电力供给权事务记录。

由于采用UTXO方式，因此不允许区块链系统30将相同的资源(由期间和该期间内的电力表示的矩形区域的电力)转让到多个不同的用户。因此，各物理发电设备的各时刻的电力供给不会被分配到多个不同的电力消费设备，能够防止发电实绩的双重计数。在区块链60中，在表示作为电力消费设备G的消费电力的量被转让的电力供给权74的电力供给权事务记录中关联有电力匹配记录78。

＜发电实绩和电力消费实绩与电力供给权的关联＞

电力供给权事务记录是表示进行了电力供给权的转让的事务，与实际的电力的供给路线不同。例如，能够将虚拟发电设备供给电力的权利转卖到其它的电力公司。该转卖在理论上能够反复无限次数。最终，通过从某个虚拟发电设备向电力消费设备转让电力供给权的电力供给事务记录的登记结束转让的流程。

因此，表示UTXO的关系的图表的末端必定成为电力消费设备。另外，在该图表中，电力消费设备的近前一个成为最终对该电力消费设备进行电力供给的虚拟发电设备。

电力供给权事务记录意味着电力供给权的转让，因此原则上在实际的发电时刻之前记录于区块链。但是，发电实绩和电力消费实绩均是不到那时不知道的不确定的量。因此，对于表示电力供给权向电力消费设备的转让的电力供给权事务记录，能够在成为权利的对象的总电力供给期间之后登记于区块链60。此外，也可以在总电力供给期间之前登记表示电力供给权向电力消费设备的转让的电力供给权事务记录，在总电力供给期间的经过后进行电力供给权的再转让，从而进行事后由电力供给权消费的电力量的调整。

运用向电力消费设备转让电力供给权的虚拟发电设备的零售电力企业的节点100在所交易的电力供给权的总电力供给期间经过后，生成意味着电力发电实绩和电力消费实绩的匹配结果的电力匹配记录78。而且，节点100将生成的电力匹配记录78与表示电力供给权向电力消费设备的转让的电力供给权事务记录建立关联，登记于区块链60。

此外，在电力匹配记录78中包含零知识证明78b，零知识证明78b由智能合约410验证。由此，电力匹配记录78只能够相对于适当的电力消费设备的适当的UTXO建立关联。

此外，在图6的例子中，电力供给权71和电力供给权72各自的一部分电力成为电力供给权74的电力。在UTXO方式的情况下，转让电力供给权71和电力供给权72的一部分的情况下，转让之后剩余的电力的量的电力供给权通过转让给自己的电力供给权事务记录剩余为转让源的权利。

＜电力供给权的交易例＞

以下，参照图7和图8，对电力供给权的交易例进行说明。

图7是表示电力供给权的交易的第一例的图。在图7的例子中，从物理发电设备A、B、C的每一个向虚拟发电设备D转让电力供给权。而且，基于虚拟发电设备D具有的电力供给权，签订向电力消费设备G的电力供给合同。此时，物理发电设备A、B、C的发电实绩较大地超过电力消费设备G的电力消费实绩。在该情况下，生成从虚拟发电设备D向自己转让多余量的电力供给权(相当于虚拟货币的零钱)的电力供给权事务记录和表示从虚拟发电设备D向电力消费设备G的电力供给的电力供给权事务记录。

在表示从虚拟发电设备D向电力消费设备G的电力供给的电力供给权事务记录中赋予电力匹配记录79a。而且，包含电力匹配记录79a的电力供给权事务记录被登记于区块链60。

在图7中，电力供给权的交易中的左侧的设备是UTXO的输入的对象，右侧的设备是UTXO的输出的对象。仅运用拥有发电后与电力供给权事务记录的输出对应的电力供给权的虚拟发电设备的零售电力企业的节点能够进行与该电力供给权对应的期间的电力匹配。也就是说，零售电力企业的节点对由电力供给权事务记录的输入指定的UTXO的一部分进行电量匹配。而且，零售电力企业的节点能够将与该电力匹配相关的数据集追加到电力供给权事务记录的输出字段。其结果，相应的“UTXO的一部分”由于电力匹配消失，电力供给权终止(以后，不能转让给任何人)。

图8是表示电力供给权的交易的第二例的图。在图8的例子中，从物理发电设备A、B、C的每一个向虚拟发电设备Q转让电力供给权。并且，从虚拟发电设备Q向虚拟发电设备R转让电力供给权。而且，基于虚拟发电设备R具有的电力供给权，签订向电力消费设备G的电力供给合同。

在从虚拟发电设备R向电力消费设备G转让电力供给权的电力供给权事务记录中赋予电力匹配记录79b。而且，包含电力匹配记录79b的电力供给权事务记录被登记于区块链60。此外，表示向电力消费设备G的电力供给的电力供给权事务记录终止，之后，不能转让相应的电力供给权。

如图8所示，有时经由多个虚拟发电设备将电力供给权转让到电力消费设备。夹在物理发电设备与电力消费设备之间的虚拟发电设备的数量也可以有时为三个以上。

转让电力供给权的一侧的节点将电力供给权事务记录写在区块链中，同时向转让的对象的节点发送电力供给权事务记录的内容。因此，零售电力企业的节点将自身成为转让目的地的电力供给权事务记录的数据全部保持及管理在本地。

＜电力供给事务记录＞

电源供给权事务记录的数据结构根据输入和输出的种类不同。例如，在图7、图8中，与电力供给权的转让源的名称邻接示出输入的种类，与转让目的地的名称邻接示出输出的种类。

图9是表示电源供给权事务记录的数据结构的一个例子的图。电力供给权事务记录80的输入81的种类包括基于转让源电力设备自身的发电的新电力供给权的输入(i1)和基于转让的电力供给权的输入(i2)。新电力供给权是运用物理发电设备的发电企业的节点发行的电力供给权。基于转让的电力供给权是运用虚拟发电设备的零售电力企业的节点发行的电力供给权。输入81的每个种类的输入81的内容如以下所述。

[基于转让源电力设备自身的发电的新电力供给权的输入(i1)]

在新电力供给权的电源供给权事务记录中包括转让源的物理发电设备ID、表示基于转让源的物理发电设备的发电的电力供给权的矩形区域(发电期间×电力)、以及基于转让源的物理发电设备的电子签名。

[基于转让的电力供给权的输入(i2)]

在基于转让的电力供给权的电源供给权事务记录中包括受让电力供给权时的电力供给权事务记录、该电源供给权事务记录内的电力供给权的输出编号、基于转让源的电力设备的电子签名。

电力供给权事务记录80的输出82的种类包括向电力消费设备以外(例如虚拟发电设备)转让电力供给权的情况下的输出(o1)和向电力消费设备转让电力供给权的情况下的输出(o2)。向电力消费设备转让电力供给权的情况是电力供给权终止的情况。输出82的每个种类的输出82的内容如以下所述。

[向电力消费设备以外转让电力供给权的情况下的输出(o1)]

向电力消费设备以外转让电力供给权的电源供给权事务记录包括转让目的地电力设备ID、物理发电设备ID、以及表示电力供给权的矩形区域(发电期间×电力)。

[向电力消费设备转让电力供给权的情况下的输出(o2)]

向电力消费设备转让电力供给权的电源供给权事务记录包括电力消费设备ID和电力匹配记录。电力匹配记录是基于智能电表记录生成的信息。

以上是电力供给事务记录的内容。

＜智能合约＞

记录于区块链60的电力供给事务记录的内容的合法性由区块链系统30中的智能合约410保证。例如，各电力供给权事务记录以遵守UTXO方式的原则(在输入的总量的范围内生成输出)的方式由智能合约410控制。由此，能够防止电力供给权的双重计数。以下示出智能合约的验证内容。

[向智能合约的输入值]

·电力供给权事务记录

[智能合约的验证项目]

·电力供给权事务记录的输入的电子签名的合法性的验证

·值的范围的合法性的验证(以下的四个项目的验证)

－认证机构的签署的转让目的地电力设备ID登记于区块链。

－认证机构的签署的物理发电设备ID登记于区块链。

－认证机构的签署的电力消费设备ID登记于区块链(仅电力供给权的终止的情况)。

－表示电力供给权的全部的矩形区域存在于正常的值的范围。

·没有产生电力供给权的双重计数的验证(以下的三个项目的验证)。

－表示由电力供给权事务记录的输出转让的电力供给权的各矩形区域包含于表示电力供给权事务记录的输入的电力供给权的全部的矩形区域的和集合中。

－不存在表示不同的两个电力供给权事务记录的输出的电力供给权的矩形区域的对中的重叠的部分。

－各电力供给权事务记录的输入的新电力供给权和物理发电设备相同且矩形区域重叠的新电力供给权一个也没有记录在区块链60上(转让源仅是物理发电设备的情况)。

·电力匹配记录的匹配合法性证明的验证(仅电力供给权的终止的情况)。

以上是智能合约410中的验证内容。通过智能合约410验证匹配合法性证明，即使隐匿表示发电实绩、电力消费实绩的智能电表记录的内容，也能够保证交易的合法性。

＜电力匹配＞

电力匹配是验证与所转让的电力供给权对应的物理发电设备中的总电力供给期间的发电实绩和转让目的地的电力消费者运用的电力设备中的总电力供给期间的电力消费实绩的匹配性。发电实绩和电力消费实绩基于智能电表记录来判断。而且，电力匹配的结果被设定为电力匹配记录。

图10是表示智能电表记录和电力匹配记录所包含的信息的一个例子的图。例如，安装于物理发电设备的智能电表53a定期生成包含识别安装目的地的物理发电设备的物理发电设备ID、发电期间、发电量、电子签名的智能电表记录75a、75b、···。智能电表记录75a、75b、···的生成周期例如为30分钟。在该情况下，智能电表记录75a、75b、···所示的发电期间的长度也成为30分钟。发电量是在发电期间发电的电力量。电子签名是表示智能电表记录的内容没有错误的物理发电设备的电子签名。安装于物理发电设备的其它智能电表53b也生成相同的内容的智能电表记录76a、76b、···。

安装于电力消费设备的智能电表53c定期地生成包含识别安装目的地的电力消费设备的电力消费设备ID、消费期间、消费量以及电子签名的智能电表记录77a、77b、···。智能电表记录77a、77b、···的生成周期例如是30分钟。在该情况下，智能电表记录77a、77b、···所示的消费期间的长度也成为30分钟。消费量是在消费期间消费的电力量。电子签名是表示智能电表记录的内容没有错误的电力消费设备的电子签名。

此处，智能电表53a、53b、53c能够信赖。即，包含智能电表53a、53b、53c赋予电子签名的智能电表记录所记录的发电量、电力消费量的全部的数据能够信赖。此外，电力设备ID(包括物理电力设备ID以及电力消费设备ID)是具有一定的位宽的随机值，具有假名性(pseudonym)。

通过汇总物理发电设备的智能电表记录75a、75b、···、76a、76b、···和电力消费设备的智能电表记录77a、77b、···，生成电力匹配记录78。在电力匹配记录78中包含电力消费设备ID、总电力供给期间、总电力量承诺、匹配证明、以及基于最终虚拟发电设备的电子签名。匹配证明是证明正确地进行了电力匹配的信息。匹配证明例如使用零知识证明。

生成电力匹配记录78的节点进行电力匹配。电力匹配是将物理发电设备的发电实绩和电力消费设备的电力消费实绩进行对照，确认相当于电力消费实绩的电力能够在与成为交易的对象的电力供给权对应的物理发电设备中发电的处理。

图11是表示电力匹配的一个例子的图。在图11中示出了将由总电力供给期间的物理发电设备A、B、C发电的电力的电力供给权转让给电力消费设备G的情况下的电力匹配的例子。从2021年5月4日的6：00起的规定期间成为总电力供给期间。电力匹配以智能电表记录中的发电期间为单位(在图11的例子中30分钟)进行。

例如，从6：00到6：30的期间的电力消费设备G的电力消费实绩(30分钟的消费电力)为6.8kw。相同期间的物理发电设备A的发电实绩为3.0kw，物理发电设备B的发电实绩为2.0kw，物理发电设备C的发电实绩为1.8kw。进行电力匹配的节点确认物理发电设备的发电实绩的合计与电力消费设备的电力消费实绩相等、或者发电实绩为电力消费实绩以上。从6：00到6：30的期间的发电实绩的合计为6.8kw，电力消费设备G的电力消费实绩量的电力由物理发电设备发电。

从6：30到7：00的期间的电力消费设备G的电力消费实绩为9.9kw。相同期间的物理发电设备A的发电实绩为5.1kw，物理发电设备B的发电实绩为2.1kw，物理发电设备C的发电实绩为2.7kw。从6：30到7：00的期间的发电实绩的合计为9.9kw，电力消费设备G的电力消费实绩量的电力由物理发电设备发电。

从7：00到7：30的期间的电力消费设备G的电力消费实绩为7.7kw。相同期间的物理发电设备A的发电实绩为3.9kw，物理发电设备B的发电实绩为2.0kw，物理发电设备C的发电实绩为1.8kw。从7：00到7：30的期间的发电实绩的合计为7.7kw，电力消费设备G的电力消费实绩量的电力由物理发电设备发电。

如果在总电力供给期间内的以30分钟为单位的全部期间，能够确认电力消费设备G的电力消费实绩量的电力由物理发电设备发电，则进行电力匹配的节点生成电力匹配记录78。并且，该节点生成在输出中包含所生成的电力匹配记录的电力供给权事务记录80。而且，所生成的电力供给权事务记录80被登记于区块链60。

这样，出售电力的零售电力企业的节点将由物理发电设备供给的电力和被电力消费设备消费的电力以30分钟为单位进行匹配。但是，无法将200万件量的智能电表记录全部记录于区块链60。因此，零售电力企业的节点针对每个电力匹配，汇总相关的发电实绩和电力消费实绩的智能电表记录并生成电力匹配记录，仅将电力匹配记录记录于区块链60。此时，零售电力企业的节点将与电力匹配记录相关的全部的数据保存于本地的存储器或者存储装置。

接下来，对匹配合法性证明进行详细说明。零售电力企业使用自身的节点，生成与电力匹配的合法性相关的零知识证明。匹配合法性证明的规格如以下所述。

＜匹配合法性证明＞

匹配合法性证明是基于公开输入值和隐匿输入值来证明规定的命题正确的值。公开输入值如以下那样。

[公开输入值]

·物理发电设备ID的集合

·电力消费设备ID

·物理发电设备和电力消费设备的电子签名的验证密钥

·总电力供给期间

·总电力量承诺

以上是公开输入值。总电力量承诺是基于承诺方案的承诺函数(COMM r(x))的函数值。r是承诺随机数，x是总电力消费量。承诺函数如果承诺随机数的值不同，则生成不同的值。另外，生成某一个总电力量承诺的承诺随机数和总电力消费量的组合只存在一种。

隐匿输入值如以下那样。

[隐匿输入值]

·与所转让的电力供给权对应的全部的物理发电设备的总电力供给期间内的全部的智能电表记录(包含物理发电设备ID、发电期间、发电量、物理发电设备的电子签名)

·成为电力供给权的转让目的地的电力消费设备的总电力供给期间内的全部的智能电表记录(包含电力消费设备ID、发电期间、电力消费量、电力消费设备的电子签名)

·承诺随机数

以上是隐匿输入值。匹配合法性证明的命题是同时满足以下的全部的命题。

[命题]

·全部的物理发电设备的全部的智能电表记录的物理发电设备ID正确。

·电力消费设备的全部的智能电表记录的电力消费设备ID正确。

·对于与所转让的电力供给权对应的全部的物理发电设备，从物理发电设备得到的智能电表记录的发电期间覆盖总电力供给期间。

·成为电力供给权的转让目的地的电力消费设备的智能电表记录的消费期间覆盖总电力供给期间。

·全部的物理发电设备的全部的智能电表记录的电子签名正确。

·电力消费设备的全部的智能电表记录的电子签名正确。

·在总电力供给期间内的以30分钟为单位的全部的单位期间，电力消费设备的智能电表记录所示的发电量(发电实绩)的和与相同单位期间的电力消费设备的智能电表记录所示的消费电力量(电力消费实绩)相等。

·将电力消费设备的全部的智能电表记录的电力消费量的和设为承诺函数的变量时的承诺函数的值与总电力量承诺相等。即，将电力消费设备的全部的智能电表记录的电力消费量的和设为Σ，将总电力量承诺设为cm时，COMM e(Σ)＝cm。

以上是匹配合法性证明的命题。物理发电设备ID或者电力消费设备ID正确这一情形，例如能够通过从证明设备ID的认证机间获取证明设备ID的签名来确认。另外，智能电表记录的电子签名正确例如能够通过基于智能电表记录的规定的散列函数的散列值和以物理发电设备的公开密钥对电子签名进行解密而得到的值的比较来确认。如果比较的结果一致，则能够判断为电子签名正确。

证明以上的命题的零知识证明是匹配合法性证明。作为这样的零知识证明，例如使用非交互型的零知识证明。作为非交互型的零知识证明，有zk－SNARK(Zero-KnowledgeSuccinct Non-Interactive ARgument of Knowledge：简洁非交互式零知识证明)。

在使用zk－SNARK的情况下，通过可信赖的第三方机构，生成CRS(CommonReference String：公共参考字串)，作为预先设定。事务生成部130基于CRS、命题、以及该命题为真的证据来进行规定的计算，生成零知识证明Π。区块链系统30的智能合约410使用CRS、命题、以及零知识证明Π进行验证的计算，如果结果为1，则判断为证明了命题为真。

非交互型的零知识证明中除了zk－SNARK以外，例如还有zk－STARK(Zero-Knowledge Succinct Transparent ARgument of Knowledge：简洁透明零知识证明)。如果使用zk－STARK，则不需要可信赖的第三方机构。

匹配合法性证明由智能合约410验证。智能合约410例如基于电力匹配记录进行以下的验证。

·基于向电力消费设备电力供给的虚拟发电设备的电子签名的合法性

·匹配对象UTXO的合法性(是指实际存在的UTXO)

·总电力供给期间的合法性(不是异常值，不存在与其它的电力匹配记录的期间的重复(不产生电力匹配的双重计数))

·匹配合法性证明的合法性(零知识证明的命题为真)

智能合约410在能够验证为以上的内容全部正确的情况下，将包含电力匹配记录的电力供给权事务记录登记于区块链60。

＜非化石证书的发行和验证＞

此处，在电力消费企业购入由非化石能源发电的电力的电力供给权，并分配给由自身的电力消费设备消费的电力的情况下，该电力消费企业能够从电力供给权的转让源的零售电力企业接受非化石证书的发行。

例如，想要证明非化石价值的电力消费者向供给电力的零售电力企业委托非化石证书的发行。零售电力企业的节点生成包括向自身转让电力供给权时的电力供给权事务记录的内容以及终止该电力供给权时的电力供给权事务记录的内容的非化石证书。而且，零售电力企业的节点将生成的非化石证书发送到电力消费者的节点(非化石证书的发行)。

领受了非化石证书的电力消费者的节点将所发行的非化石证书向非化石价值验证者44的节点500发送非化石证书。非化石价值验证者44的节点500从区块链获取与非化石证书所包含的各电力供给权事务记录对应的电力供给权事务记录(承诺以及零知识证明)。而且，节点500通过验证零知识证明，确认电力匹配的内容正确(非化石证书的验证)。

＜电力供给权交易以及非化石证书的发行、验证的步骤＞

接下来，对电力供给权的交易步骤进行说明。

图12是表示交易对象的电力的总电力供给期间开始前的处理步骤的一个例子的时序图。在图12的例子中，首先，在发电企业41a与零售电力企业43b之间签订发电企业41a运用的物理发电设备51a进行发电的电力的电力供给权的转让合同(步骤S11)。电力供给权的转让合同在本系统外(例如离线)进行。在电力供给权的转让合同中，能够在物理发电设备51a中发电的电力和总电力供给期间(例如下个月的一个月期间)被确定。

之后，发电企业41a使用自身的节点200，生成表示能够在物理发电设备51a中发电的电力的电力供给权的转让的电力供给权事务记录。而且，节点200将生成的电力供给权事务记录发送到区块链系统30(步骤S12)。该电力供给权事务记录在区块链系统30内的节点400被接收。

接收到电力供给权事务记录的节点400的智能合约410验证接收到的电力供给权事务记录所示的电力供给权的转让的内容是否正确。而且，智能合约410将仅在判断为正确的情况下接收到的电力供给权事务记录记录于区块链60(步骤S13)。

例如，零售电力企业43b签订将获取到的电力供给权转让给其它的零售电力企业43b的合同(步骤S14)。再转让电力供给权的转让合同在本系统外(例如离线)进行。在签订合同后，转让源的零售电力企业43b使用自身具有的节点100a生成电力供给权事务记录。而且，节点100a将生成的电力供给权事务记录发送到区块链系统30(步骤S15)。该电力供给权事务记录在区块链系统30内的节点400被接收。

接收到电力供给权事务记录的节点400的智能合约410验证接收到的电力供给权事务记录所示的电力供给权的转让的内容是否正确。而且，智能合约410将仅在判断为正确的情况下接收到的电力供给权事务记录记录于区块链60(步骤S16)。零售电力企业43a能够将转让给自身的电力供给权再转让给其它的零售电力企业。这样的电力供给权的再转让能够反复几次。

运用电力消费设备52a的电力消费者42a签订从零售电力企业43a在某个一定的期间(总电力供给期间)接受电力的供给的合同(步骤S17)。该合同例如在本系统外(例如离线)进行。根据该合同的电力匹配(所供给的电力的电力供给权事务记录的终止)在总电力供给时间后进行。

图13是表示交易对象的电力的总电力供给期间开始后的处理步骤的一个例子的时序图。运用与向电力消费设备52a的电力供给合同所涉及的电力供给权对应的物理发电设备51a的发电企业41a的节点200将物理发电设备51a的智能电表记录发送到零售电力企业43a的节点100(步骤S21)。另外，运用电力消费设备52a的电力消费者42a的节点300将电力消费设备52a的智能电表记录发送到零售电力企业43a的节点100(步骤S22)。

零售电力企业43a的节点100将物理发电设备51a的智能电表记录和电力消费设备52a的智能电表记录以30分钟为单位进行一个月量的匹配(步骤S23)。节点100在通过电力匹配能够验证合法性的情况下，生成匹配合法性证明(零知识证明)(步骤S24)。节点100生成包含所生成的匹配合法性证明的电力匹配记录(步骤S25)。而且，节点100将包含所生成的电力匹配记录(电力消费设备52a中的消费量)的电力供给权事务记录发送到区块链系统30(步骤S26)。区块链系统30内的节点400接收该电力供给权事务记录。

节点400的智能合约410进行匹配合法性证明的验证(步骤S27)。智能合约410仅在匹配的内容正确的情况下将电力供给权事务记录记录于区块链60(步骤S28)。由此，进行了电力匹配的电力供给权(被设定为电力供给权事务的输入的电力供给权)终止。

此外，零售电力企业43a的节点100能够在步骤S26中发送的电力供给权事务记录中包含将与电力匹配中多余的量的电力对应的电力供给权转让给自己的输出。该电力供给权事务记录被记录于区块链60，从而电力匹配中多余的量的电力供给权作为零钱返回到自身。

零售电力企业43a的节点100将在电力匹配中使用的数据(以30分钟为单位的智能电表记录、承诺随机数等)保存在本地的数据库(步骤S29)。节点100能够将保存后的数据利用于非化石证书的发行等。

图14是表示非化石证书的发行和验证的处理步骤的一个例子的时序图。例如，电力消费者42a作为电力消费设备52a用的电力供给源获取到的电力供给权的电力是在利用非化石能源进行发电的物理发电设备中发电的电力。在该情况下，电力消费者42a使用节点300，向零售电力企业43a的节点100发送与相应的电力供给权相关的非化石证书的发行委托(步骤S41)。节点100基于该电力供给权的电力匹配时所保存的数据，发行包括与相应的电力匹配对应的电力供给权事务记录的内容的非化石证书(步骤S42)。节点100将发行的非化石证书发送到节点300。

节点300向想要证明非化石价值的对象(例如非化石价值验证者44)具有的节点500发送非化石证书(步骤S43)。节点500请求与区块链系统30相应的交易记录(步骤S44)。区块链系统30将所指定的交易的总电力量承诺和匹配合法性证明发送到节点500(步骤S45)。节点500基于总电力量承诺和匹配合法性证明进行规定的计算，从而验证电力匹配合法(步骤S46)。例如，在非化石价值验证者44的节点500中预先登记有利用非化石能源进行发电的物理发电设备的物理发电设备ID。非化石价值验证者44验证非化石证书所示的物理发电设备的物理发电设备ID的合法性，确认预先登记合法的物理发电设备ID作为利用非化石能源进行发电的物理发电设备的物理发电设备ID。

由此，确认电力消费者42a运用的电力消费设备52a消费了由非化石能源发电的电力这一情形。

〔其它的实施方式〕

在第二实施方式中，示出了由非化石能源生成的资源为电力的情况的例子，但也可以利用于氢、生物燃料等其它的资源的交易。

上述内容仅表示本发明的原理。并且，对本领域技术人员来说能够进行很多的变形、变更，本发明并不限定于上述所示并说明的正确的结构以及应用例，对应的全部的变形例以及等效物被视为基于附加的权利要求及其等效物的本发明的范围。

附图标记说明

1、2…生产者；3…消费者；4…区块链系统；5…区块链；5a、5b…事务记录；6…第一数据；7…第二数据；8…第三数据；8a…承诺函数的值；8b…证明信息；10…信息处理装置；11…存储部；12…处理部。

Claims

1.一种数据储存方法，其中，

计算机获取表示生产者生产的交易资源的生产实绩的第一数据、和表示消费者消费的所述交易资源的消费实绩的第二数据，

生成证明信息，所述证明信息证明以下条件，即满足对于分配所述生产者的所述生产实绩量的所述交易资源作为所述消费者的所述消费实绩量的所述交易资源的供给源的情况的所述第一数据和所述第二数据的匹配性的条件，

生成包含所述证明信息且数据尺寸比所述第一数据以及所述第二数据的总数据尺寸小的第三数据，

在储存有所述生产者生产的所述交易资源的供给权的交易历史的区块链中储存包含所述第三数据的表示所述交易资源被所述消费者消费的事务记录。

2.根据权利要求1所述的数据储存方法，其中，

在所述事务记录的储存中，第一计算机生成所述事务记录，将所述第一计算机生成的所述事务记录发送到储存所述区块链的第二计算机，所述第二计算机基于所述证明信息，验证满足所述第一数据和所述第二数据的匹配性的条件这一情形，在能够正确地检查的情况下，将所述事务记录储存于所述区块链。

3.根据权利要求1或2所述的数据储存方法，其中，

在所述证明信息的生成中，在规定的资源供给期间内的每个单位期间，将所述第一数据所示的所述生产实绩和所述第二数据所示的所述消费实绩进行比较，生成证明满足针对每个所述单位期间存在消费量分量的生产量的条件这一情形的所述证明信息。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的数据储存方法，其中，

在所述证明信息的生成中，除了计算所述第二数据所示的所述消费实绩的总量的承诺函数的值，满足所述第一数据和所述第二数据的匹配性的条件这一情形之外，还生成证明所述承诺函数的值正确这一情形的所述证明信息。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的数据储存方法，其中，

以UTXO(Unspent Transaction Output)方式管理所述区块链上的供给所述交易资源的权利的交易信息，通过所述生产者的生产期间和每单位时间的生产量，确定所述UTXO方式中的成为输入和输出的对象的所述交易资源。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的数据储存方法，其中，

所述第一数据包括关于所述生产实绩的所述生产者的第一电子签名，所述第二数据包括关于所述消费实绩的所述消费者的第二电子签名，

在所述证明信息的生成中，除了满足所述第一数据和所述第二数据的匹配性的条件这一情形之外，还生成证明所述生产者的所述第一电子签名和所述消费者的所述第二电子签名合法的所述证明信息。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的数据储存方法，其中，

在所述事务记录的储存中，将包括具有在所述区块链中供给所述交易资源的权利的人的签名的所述事务记录储存于所述区块链。

8.一种数据储存程序，使计算机执行如下处理：

获取表示生产者生产的交易资源的生产实绩的第一数据、和表示消费者消费的所述交易资源的消费实绩的第二数据，

生成证明信息，所述证明信息证明如下情形，即满足对于分配所述生产者的所述生产实绩量的所述交易资源作为所述消费者的所述消费实绩量的所述交易资源的供给源的情况的所述第一数据和所述第二数据的匹配性的条件，

在储存有所述生产者生产的所述交易资源的供给权的交易历史的区块链中储存包含所述第三数据的、表示所述交易资源被所述消费者消费的事务记录。

9.一种信息处理装置，具有：

存储部，存储表示生产者生产的交易资源的生产实绩的第一数据、和表示消费者消费的所述交易资源的消费实绩的第二数据；和

处理部，生成证明如下情形的的证明信息，所述证明信息证明以下条件，即满足对于分配所述生产者的所述生产实绩量的所述交易资源作为所述消费者的所述消费实绩量的所述交易资源的供给源的情况的所述第一数据和所述第二数据的匹配性的条件，所述处理部生成包含所述证明信息且数据尺寸比所述第一数据以及所述第二数据的总数据尺寸小的第三数据，在储存有所述生产者生产的所述交易资源的供给权的交易历史的区块链中储存包含所述第三数据的表示所述交易资源被所述消费者消费的事务记录。